屏下指纹感测装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种屏下指纹感测装置及其控制方法，该装置包括：多个子像素电路和驱动控制芯片；子像素电路由两个薄膜晶体管、液晶像素与感测电极板构成，感测电极板与手指指纹一起构成了感测电容。通过使用TFT工艺制作自电容感测电路，同样的电路亦用来驱动液晶显示，达到液晶显示屏与指纹感测装置一体化的目的，使得传统的液晶显示屏可以集成指纹采集设备。备。备。

【技术实现步骤摘要】
屏下指纹感测装置及其控制方法


[0001]本专利技术属于屏下指纹识别
，尤其涉及一种屏下指纹感测装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着全面屏手机的广泛使用，在手机上主要是用屏下光学式指纹检测技术来采集指纹图像，但这种方式只能用在OLED(Organic Light
‑
Emitting Diode，有机发光二极管)显示面板，所以使用生产成本更低、显示效果更佳的LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)显示面板的手机，只能将指纹采集装置放在侧边或后盖上，不符合一般使用习惯。
[0003]所以需要有其他方式，在LCD显示面板的正面集成指纹感测装置。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种屏下指纹感测装置及其控制方法，以实现在LCD显示面板的正面集成指纹感测装置。
[0005]本专利技术实施例的第一方面提供了一种屏下指纹感测装置，包括：多个子像素电路和驱动控制芯片；
[0006]每个子像素电路包括第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、液晶像素、感测电极板；第一薄膜晶体管的漏极分别连接感测电极板和液晶像素的一端，第一薄膜晶体管的栅极外接第一控制信号；第二薄膜晶体管的漏极分别连接感测电极板和液晶像素的一端，第二薄膜晶体管的栅极外接第二控制信号；液晶像素的另一端和第二薄膜晶体管的源级均外接参考电压；
[0007]驱动控制芯片内部包括运算放大器、电荷放大器、复位开关、反馈电容、模数转换器和数模转换器；第一薄膜晶体管的源级连接电荷放大器的负输入端，电荷放大器的正输入端外接基准电压VREF，电荷放大器的输出端连接模数转换器的输入端；第一薄膜晶体管的源级还连接运算放大器的输出端，运算放大器的负输入端与其输出端连接，运算放大器的正输入端连接数模转换器的输出端；反馈电容和复位开关的一端连接电荷放大器的负输入端，反馈电容和复位开关的另一端连接电荷放大器的输出端，复位开关由复位信号控制。
[0008]作为一种可能的实现方式，液晶像素的另一端和第二薄膜晶体管的源级均外接参考电压，包括：液晶像素的另一端外接第一参考电压VCOM，第二薄膜晶体管的源级外接第二参考电压VGL。
[0009]作为一种可能的实现方式，液晶像素的另一端和第二薄膜晶体管的源级均外接参考电压信号，包括：液晶像素的另一端和第二薄膜晶体管的源级相连后，连接至同一参考电压VCOM。
[0010]作为一种可能的实现方式，多个子像素电路排列为n行m列，并采用逐行控制方式；
[0011]每行子像素电路中的第一薄膜晶体管的栅极相连形成第一电极，第一电极用于接收该行的第一控制信号；每行子像素电路中的第二薄膜晶体管的栅极相连形成第二电极，
第二电极用于接收该行的第二控制信号。
[0012]作为一种可能的实现方式，每行的第二控制信号为独立信号，或者每行的第二控制信号为上一行的第一控制信号。
[0013]作为一种可能的实现方式，还包括移位寄存器电路，驱动控制芯片通过移位寄存器电路提供屏下指纹感测装置所需的第一控制信号、第二控制信号。
[0014]本专利技术实施例的第二方面提供了一种屏下指纹感测装置的控制方法，该方法应用于如上述第一方面及第一方面的任意一种可能的实现方式中的屏下指纹感测装置，屏下指纹感测装置中的多个子像素电路排列为n行m列；
[0015]该方法采用逐行扫描的方式，包括：
[0016]当需要液晶显示时，对于每行子像素电路，通过该行的第一控制信号连通第一薄膜晶体管，通过该行的第二控制信号断开第二薄膜晶体；
[0017]当需要指纹感测时，对于每行子像素电路，先通过该行的第一控制信号断开第一薄膜晶体管，以及通过该行的第二控制信号连通第二薄膜晶体，同时复位开关闭合使反馈电容放电；然后，通过该行的第一控制信号开启第一薄膜晶体管，以及通过该行的第二控制信号断开第二薄膜晶体和断开复位开关。
[0018]本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
[0019]本专利技术实施例提供的屏下指纹感测装置，子像素电路集成了第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、液晶像素、感测电极板，通过第一控制信号和第二控制信号进行控制，即可实现液晶显示和指纹感测。由于使用薄膜晶体管工艺制作自电容感测电路，同样的电路亦用来驱动液晶显示，实现了液晶显示屏与指纹感测装置一体化，使得传统的液晶显示屏可以集成指纹采集设备。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本专利技术实施例提供的子像素电路与驱动控制芯片的结构示意图一；
[0022]图2是本专利技术实施例提供的子像素电路与驱动控制芯片的结构示意图二；
[0023]图3是本专利技术实施例提供的屏下指纹感测装置的结构示意图一；
[0024]图4是本专利技术实施例提供的屏下指纹感测装置的控制逻辑示意图；
[0025]图5是本专利技术实施例提供的屏下指纹感测装置的结构示意图二。
具体实施方式
[0026]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。
[0027]为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0028]本专利技术实施例旨在提供一种基于TFT
‑
LCD(Thin Film Transistor，薄膜晶体管；Liquid Crystal Display，液晶显示器)工艺的显示驱动与电容感测一体化电路，使得传统的液晶显示屏可以集成指纹采集设备。
[0029]请一并参见图1和图2所示，先以一个子像素电路与驱动控制芯片的连接为示例进行说明。
[0030]子像素电路部分包括第一薄膜晶体管TFT1、第二薄膜晶体管TFT2、液晶像素LC、感测电极板t，感测电极板t与手指指纹Finger一起就构成了感测电容。第一薄膜晶体管TFT1的漏极分别连接感测电极板t和液晶像素LC的一端，第一薄膜晶体管TFT1的栅极外接第一控制信号(如图1、图2中的Scan<n>)；第二薄膜晶体管TFT2的漏极分别连接感测电极板t和液晶像素LC的一端，第二薄膜晶体管TFT2的栅极外接第二控制信号(如图1中的Reset<n>，图2中的Scan<n
‑
1>)；液晶像素LC的另一端和第二薄膜晶体管TFT2的源级均外接参考电压(如图1中的VCOM和VGL，图2中的VC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种屏下指纹感测装置，其特征在于，包括：多个子像素电路和驱动控制芯片；每个子像素电路包括第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、液晶像素、感测电极板；第一薄膜晶体管的漏极分别连接感测电极板和液晶像素的一端，第一薄膜晶体管的栅极外接第一控制信号；第二薄膜晶体管的漏极分别连接感测电极板和液晶像素的一端，第二薄膜晶体管的栅极外接第二控制信号；液晶像素的另一端和第二薄膜晶体管的源级均外接参考电压；驱动控制芯片内部包括运算放大器、电荷放大器、复位开关、反馈电容、模数转换器和数模转换器；第一薄膜晶体管的源级连接电荷放大器的负输入端，电荷放大器的正输入端外接基准电压VREF，电荷放大器的输出端连接模数转换器的输入端；第一薄膜晶体管的源级还连接运算放大器的输出端，运算放大器的负输入端与其输出端连接，运算放大器的正输入端连接数模转换器的输出端；反馈电容和复位开关的一端连接电荷放大器的负输入端，反馈电容和复位开关的另一端连接电荷放大器的输出端，复位开关由复位信号控制。2.如权利要求1所述的屏下指纹感测装置，其特征在于，液晶像素的另一端和第二薄膜晶体管的源级均外接参考电压，包括：液晶像素的另一端外接第一参考电压VCOM，第二薄膜晶体管的源级外接第二参考电压VGL。3.如权利要求1所述的屏下指纹感测装置，其特征在于，液晶像素的另一端和第二薄膜晶体管的源级均外接参考电压信号，包括：液晶像素的另一端和第二薄膜晶体管的源级相连后，连接至同一参考电压VCO...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕子熏，于泽，
申请(专利权)人：深圳芯启航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：